JPH1190992A - 曲形ホースの製造方法及びこれに用いる外型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】未加硫ゴムホースを外面側から所定の曲り形状
に拘束する外型を用いて加硫処理し、所定曲り形状の曲
形ホースを製造するに際して、曲形ホース外面の外型へ
の当り部に型当り跡が残るのを防止する。また外型が腐
食してホース製品外面に不規則な凹凸状の跡が残るのを
防止する。 【解決手段】曲形ホース製品形状に対応した曲り形状を
有する成形溝部１４を備えた外型１２をシリコーンゴム
にて構成する。そして外型１２の成形溝部１４に予め直
管状に成形してある未加硫ゴムホース３２を曲げ変形さ
せつつ嵌込セットし、その後外型１２により曲げ形状に
保持した状態で加硫処理し、曲形ホース１０を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は補強層ありまた補
強層なしの曲形ホースの製造方法及びこれに用いる外型
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、所定の曲がり形状部を有する
曲形ホースの製造方法として、押出成形などにより直管
状となした（補強層や樹脂層があっても良いが特にゴム
をベースとした）完全未加硫ゴムホース（以下では完全
未加硫ゴムホース及び半加硫ゴムホースを総称して未加
硫ゴムホースとする）の中空内部に鉄製の丸棒状且つ所
定の曲がり形状に変形させたマンドレルを挿入して、未
加硫ゴムホースをマンドレルに添った形状に変形させ、
その形状に保持した状態で未加硫ゴムホースを加熱加硫
処理する方法が一般に用いられていた。

【０００３】図８はこれを具体的に示したものである。
同図において２００はマンドレルであって、所定の曲が
り形状に変形させてある。この方法の場合、一般にマン
ドレル２００の表面に離型剤を塗布しておいて（Ｉ）、
直管状の未加硫ゴムホース２０２を曲げ変形させつつそ
の内部にマンドレル２００を挿入し（II）、その状態で
未加硫ゴムホース２０２及びマンドレル２００を共に加
熱して未加硫ゴムホース２０２を加硫処理する(III)。
その後マンドレル２００を加硫後の曲形ホース２０４か
ら抜き取り（IV）、マンドレル２００や製品ホース（曲
形ホース）２０４内面に残った離型剤を洗浄し、除去す
る（(Ｖ)，(VI)）。

【０００４】しかしながらこの様なマンドレル２００を
用いた従来の製造方法の場合、マンドレル２００と未加
硫ゴムホース２０２又は加硫後の曲形ホース２０４との
間の摩擦力、特に曲がり部における大きな抵抗力のため
に、未加硫ゴムホース２０２内部にマンドレル２００を
挿入する作業，加硫後においてマンドレル２００を曲形
ホース２０４から抜き取る作業の際に強い力でこれを行
わなければならず、同作業が大変困難な作業となってい
た。

【０００５】そこで近年、図９に示しているように所定
の曲がり形状の成形溝部２０６を有する外型２０８を用
い、その外型２０８の成形溝部２０６に沿って直管状の
未加硫ゴムホース２０２を径方向に嵌込セットし、その
状態で加硫処理を施して曲形ホースを得る方法が考えら
れている。

【０００６】この製造方法によれば、比較的弱い力で直
管状の未加硫ゴムホース２０２を外型２０８に嵌込セッ
トできるとともに、加硫後においても曲形ホースを外型
２０８から取り出すことができ、作業が容易となる利点
がある。

【０００７】加えてこの製造方法の場合、マンドレルを
用いないことから離型剤の塗布が特に必要でなく、従っ
て加硫後において離型剤の洗浄除去工程を不要化できる
のみならず、離型剤やそれを除去するための洗剤が廃液
中に入ってしまって水質向上のための水処理が大変にな
るといった問題を回避できる利点が得られる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この外型２０８を用い
る方法において、通常は外型として金属製のもの（金
型）を用いるが、本発明者等がこの外型２０８を用いて
曲形ホース２０４の製造を行ったところ、次のような不
都合の生じることが経験された。

【０００９】即ち上記成形溝部２０６の曲り部、特に湾
曲形状部の内周側２０６ａにおいて曲形ホース２０４外
面に型当り跡が生じてしまうのである。これは、軟らか
い未加硫ゴムホース２０２を成形溝部２０６に嵌込セッ
トする際に加わる物理的な力或いは加硫時においてホー
スが縮むときに同部に局部的に大きな力が加わることに
よって発生するものと考えられる。

【００１０】またこのような金属製の外型２０８を用い
た場合、外型２０８が腐食を生じるといった問題もあ
る。ホース材料の中には加硫時に酸性のガスを発生する
ものがあり、そのガスによって外型２０８が強く腐食さ
れて、その腐食により成形溝部２０６内面を含む外型２
０８表面が不規則な凹凸状となり、これにより加硫後の
曲形ホース２０４の外面肌が凹凸状となってしまうとい
った不都合を生じるのである。

【００１１】その他、上記金属製の外型２０８は一般に
成形溝部２０６を機械加工による削り出しによって形成
するが、そのためには大掛かり且つ高コストの加工装置
及び技術が必要で、製作コストが高くなり、また製作時
間も長くなるといった問題も内包している。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本願の発明はこのような
課題を解決するためになされたものである。而して請求
項１は曲形ホースの製造方法に係るもので、この製造方
法は、曲形ホース製品形状に対応した曲り形状を有する
成形溝部を備えた外型をシリコーンゴム等弾性材にて構
成し、該外型の該成形溝部に予め直管状に成形してある
未加硫ゴムホースを曲げ変形させつつ嵌込セットしてそ
の後該外型により該曲げ形状を保持した状態で加硫処理
し、曲形ホースを得ることを特徴とする。

【００１３】請求項２は上記方法に用いる外型の製造方
法に係るもので、この製造方法は、曲形ホース製品形状
に対応した曲り形状の成形溝部を備え、該成形溝部にお
いて未加硫ゴムホースを曲り形状に保持する外型の製造
方法であって、前記曲形ホース製品に対応した形状の雄
型を用意して該雄型を型枠内部に且つ該型枠底面に接触
状態にセットし、しかる後該型枠内部に流動状態の前記
外型用材料を流し込んだ上、硬化反応により弾性を発現
せしめて前記成形溝部を有する外型と成し、その後該外
型を前記型枠及び雄型から離型することを特徴とする。

【００１４】請求項３の製造方法は、請求項２におい
て、三次元的に曲がった形状の曲形ホース用外型を製造
するに際し、二次元の曲り形状部ごとに前記外型を部分
的に形成して、それら部分型を互いに接合することによ
って該外型全体を構成することを特徴とする。

【００１５】請求項４の製造方法は、請求項２，３の何
れかにおいて、前記雄型として前記曲形ホース自身を用
いるか又はこれと同形状のものを用いることを特徴とす
る。

【００１６】請求項５は曲形ホースの製造方法に係るも
ので、この製造方法は、曲形ホース製品形状に対応した
曲り形状を有する成形溝部を備えた黒鉛から成る外型の
該成形溝部に、予め直管状に成形してある未加硫ゴムホ
ースを曲げ変形させつつ嵌込セットし、その後該曲げ形
状を保持した状態で加硫処理して曲形ホースを得ること
を特徴とする。

【００１７】

【作用及び発明の効果】上記のように請求項１の製造方
法は、外型を用いた曲形ホースの製造に際し、かかる外
型としてシリコーンゴム等弾性材から成るものを用いる
もので、このようにすれば、金属製の外型を用いた場合
と異なって未加硫ゴムホースを外型の成形溝部に嵌込セ
ットするとき或いは加硫時におけるホースの縮みに起因
して曲り形状部に局部的に力が働くことがあっても、外
型の弾性変形能に基づいてこれを良好に吸収することが
できる。従ってこの製造方法によれば、曲形ホース製品
の外面に、外型に起因する型当り跡が生じるのを防止す
ることができる。

【００１８】またこのように外型をシリコーンゴム等弾
性材で構成した場合、かかる外型を流し込み成形によっ
て容易に製作できる利点が得られる。具体的には、曲形
ホース製品に対応した形状の雄型を型枠内部に且つ型枠
底面に接触状態にセットした状態で型枠内部に流動状態
の外型用材料を流し込み、しかる後これを硬化反応させ
て弾性を発現せしめることで、容易に雄型に対応した形
状の成形溝部を有する外型を製作することができる（請
求項２）。従って金属製の外型と異なって高価な加工装
置や特別の技術を要することなく、安価且つ簡便に外型
を製造することができる。

【００１９】尚、曲形ホース製品が三次元的に曲がった
形状をなしている場合、その成形用の外型は次のように
して製造することができる。即ち、二次元の曲り形状部
ごとに外型を部分的に形成し、それら部分型を互いに接
合することによって全体の外型を構成せしめることがで
きる。このような方法によって、三次元的に複雑に曲が
った形状の曲形ホース用外型であっても容易にこれを製
造することができる（請求項３）。

【００２０】上記流し込みによって弾性材から成る外型
を製造するに際し、上記雄型として曲形ホース自身を用
いるか又はこれと同形状のものを用いることができる
（請求項４）。

【００２１】上記製造方法において、外型を構成する弾
性材としてウレタン系ゴム，フッ素系ゴム等を用いるこ
とも可能であるが、弾性材としては特にシリコーンゴム
が好適である。

【００２２】シリコーンゴムは耐熱性が高く、加硫温度
（約１６０℃程度）と室温との間で加熱・冷却を繰り返
してもこれによく耐えることができ、長期に渡って使用
し続けることができるとともに、熱や水分の影響で寸法
が大きく変化しない特性を有している。

【００２３】このシリコーンゴムは腐食に対しても耐性
が強く、加硫時においてホース材料から酸性ガスが発生
することがあっても、成形溝部を含む表面が凹凸状にな
るといったことがなく、加硫時に凹凸跡を製品の曲形ホ
ース外面に残してしまうといった不都合を生じない。

【００２４】更にこのシリコーンゴムから成る外型は軽
量であって取り扱いし易い利点があり、加えて加硫後の
曲形ホースを外型から取り外す際の離型性も良好である
利点がある。

【００２５】請求項５の製造方法は、外型として黒鉛を
用いるもので、この場合にも外型が腐食するのを防止で
き、従って加硫した曲形ホース製品の外面に凹凸状の跡
が残るといった問題を解決できるとともに、同じ外型を
長期に渡って使用し続けることができる。

【００２６】

【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく
説明する。図１において、１０は曲形ホース（ゴムホー
ス）の一例を示したもので、図２（Ａ）はその曲形ホー
ス１０の加硫成形用の外型を示したものである。この例
において外型１２はシリコーンゴムから成るもので、曲
形ホース１０に対応した曲り形状の複数の成形溝部１４
を備えている。

【００２７】ここで各成形溝部１４は、図２（Ｂ）に示
しているように曲形ホース１０に対応した径の半円形状
部１６と上下に直状に延びる直状部１８とを有する断面
Ｕ字形状とされており、上部が開放形状、即ち半円形状
部１６の直径と同じ幅の開口２０とされている。

【００２８】図３，図４及び図５はこのシリコーンゴム
から成る外型１２の製造方法を具体的に示している。図
３において、２２は曲形ホース１０と同じ外径の金属丸
棒を曲形ホース１０と同じ曲り形状に曲げ変形させて成
る雄型で、表面に樹脂コーティングが施してある。尚雄
型２２は、実際の曲形ホース１０の長さよりも僅かに長
く（ここでは１０ｍｍ長く）形成してある。

【００２９】この例の方法では、雄型２２をプレート２
４の平坦な上面に複数並べて載せ、そして各雄型２２と
プレート２４の上面との間の隙間に詰物２６を施す。具
体的には、（III）に示しているように雄型２２と詰物
２６とでＵ字形状を成すように詰物２６を施す。

【００３０】続いて図４（IV）に示しているようにそれ
ら複数の雄型２２を取り囲むようにしてプレート２４上
に側枠２８を立てる。そして側枠２８同士及び側枠２８
とプレート２４の上面との間の隙間を液密にシールす
る。

【００３１】ここでプレート２４と側枠２８とは、外型
成形用の型枠３０を構成するもので、図４（IV）の工程
でその型枠３０の内部に雄型２２がセットされた状態と
なる。尚、プレート２４の上に側枠２８を組み付けて型
枠３０を構成した後、その型枠３０内部に雄型２２をセ
ットすることも勿論可能である。

【００３２】さて雄型２２を型枠３０内部にセットした
ところで、次に図４（Ｖ）に示しているように流動状態
のシリコーンゴム材料（未硬化のもので硬化剤を含む）
を流し込む。

【００３３】このとき、（VI）に示しているように流し
込んだ流動状態のシリコーンゴム材料の液面が雄型２２
の上端よりも所定寸法ｔ（例えば２〜５ｍｍ程度）だけ
上側位置に来るようにシリコーンゴム材料を流し込む。
尚、この流し込みは室温にて行う。

【００３４】シリコーンゴム材料を流し込んだら、その
後これを所定時間かけて硬化反応（架橋反応）させる
（図５（VII））。その硬化反応もまた室温にて行うこ
とができるが、硬化反応を促進するためにドライヤ等で
熱をかけることもできる。例えば室温で５〜７時間放置
して硬化反応させた後、ドライヤ等にて熱風を所定時間
（例えば１時間）かけ、硬化反応を終了させるようにな
すことができる。

【００３５】この硬化反応によってシリコーンゴム材料
は所定の弾性を有するシリコーンゴムとなる。即ちここ
においてシリコーンゴムからなる外型１２が形成される
（IX）。

【００３６】図６は上記により得た外型１２を用いた曲
形ホース１０の製造方法を示したものである。図示のよ
うに本例の方法では、押出成形等により成形した直管状
の未加硫ゴムホース３２を曲げ変形させつつ、シリコー
ンゴムから成る外型１２の成形溝部１４に沿わせて嵌込
セットする（図６(Ｉ)）。そしてその状態で、図６（I
I）に示しているようにこれを所定時間かけて加硫処理
し、しかる後これを加硫缶等の加硫室から取り出し、加
硫後の曲形ホース１０を外型１２の各成形溝部１４から
脱型する。

【００３７】尚、直管状の未加硫ゴムホース３２を成形
溝部１４に嵌込セットする際、或いは加硫後の曲形ホー
ス１０を成形溝部１４から取り出す際、成形溝部１４は
上述のように曲形ホース１０の長さよりも所定寸法長手
方向に長く形成されているため、長手方向端部の隙間を
通じて曲形ホース１０の取出作業を容易に行うことがで
きる。

【００３８】上記のようなシリコーンゴムから成る外型
１２を用いた本例の曲形ホース１０の製造方法にあって
は、未加硫ゴムホース３２を外型１２の成形溝部１４に
嵌込セットするとき或いは加硫時におけるホースの縮み
に起因して曲げ形状部に局部的に力が働くことがあって
も、外型１２の弾性変形能に基づいてこれを良好に吸収
することができる。従って本例の製造方法によれば、曲
形ホース１０の外面に外型１２に起因する型当り跡が生
じるのを防止することができる。

【００３９】更に外型１２は、上記のようにして簡単且
つ安価にこれを製造することができる。即ち金属製の外
型２０８と異なって高価な加工装置や特別の技術を要す
ることなく容易に外型１２を製造することができる。

【００４０】またシリコーンゴムから成る外型１２は耐
熱性が高く、加硫温度（例えば１６０℃程度）と室温と
の間で加熱・冷却を繰り返してもこれによく耐えること
ができ、長期に渡って使用し続けることができるととも
に、熱や水分の影響で寸法が大きく変化せず、従って曲
形ホース１０を安定した寸法，形状で加硫成形すること
ができる。

【００４１】またこのシリコーンゴムから成る外型１２
は腐食に対しても耐性が強く、加硫時においてホース材
料から酸性ガスが発生することがあっても成形溝部１４
の内面を含む表面が凹凸状になるといったことがなく、
加硫時にその凹凸跡を製品の曲形ホース１０の外面に残
してしまうといった不都合を生じない。

【００４２】更にこのシリコーンゴムから成る外型１２
は軽量であって取扱性が良好であり、加えて加硫後の曲
形ホース１０を外型１２から取り外す際の離型性も良好
である。

【００４３】尚、図６に示しているように外型１２の表
面、詳しくは成形溝部１４の両端部近傍表面に、曲形ホ
ース１０の長さ検査用のマーク３６を施しておくことが
できる。このようにした場合、加硫後の曲形ホース１０
を外型１２から取り出す際に、同時にその長さが適正な
長さ寸法になっているかどうかを併せて確認できる利点
が得られる。

【００４４】従来、製造した曲形ホース１０が正しく規
定の長さ寸法になっているかどうかを確認するため、別
途の仕上げないし検査工程で専用の検査型に曲形ホース
１０をセットしてその長さ寸法を確認するようにしてい
るが、そのようにすると曲形ホース製造のための工程数
が多くなり、作業も煩雑化する。

【００４５】しかるに外型１２にそのような長さ寸法検
査用のマーク３６を施しておけば特別の検査工程が不要
となり、また専用の検査用の型も不要化できる利点が得
られる。

【００４６】図７は三次元的に曲がった形状の曲形ホー
ス１０用の外型の製造例を示したものである。この例で
は、二次元の曲り形状部１０Ａ，１０Ｂ毎に外型１２の
部分型１２Ａ，１２Ｂをそれぞれ形成し、それら部分型
１２Ａ，１２Ｂを互いに接合することによって、全体の
外型１２を構成するようにしている。

【００４７】このように曲形ホース１０が三次元的に曲
がった形態をなしている場合であっても、これに対応し
た外型１２を上記手法によって簡単に製造することがで
きる。

【００４８】尚部分型１２Ａ，１２Ｂを形成するに際し
て、雄型を対応する部分に別々に分割しておき、それら
を用いて部分型１２Ａ，１２Ｂをそれぞれ独立に且つ同
時的に形成した上、各部分型１２Ａ，１２Ｂを互いに接
合することによって、外型１２を構成するようになすこ
ともできるし、或いは一体の雄型を用いて先ず二次元の
曲り形状部１０Ａに対応する部分型１２Ａを形成し、引
き続いてこれを角度θだけ回転させ、つまり形成した部
分型１２Ａを縦に起すように回転させ、その状態で部分
型１２Ａに続いて他の部分型１２Ｂを形成すると同時に
部分型１２Ａに接合状態となすといったことも可能であ
る。

【００４９】以上は外型１２をシリコーンゴムにて構成
する場合の例であるが、これを他の弾性材にて構成する
ことも可能である。或いはまた、外型１２を黒鉛にて構
成することもできる。このように黒鉛にて外型１２を構
成した場合においても、外型１２の腐食の問題及びその
腐食に起因する問題を解決することができる。

【００５０】また上例では複数の成形溝部を有する外型
を例として説明したが、単一の成形溝部を備えた外型に
対しても本発明の適用は可能である。

【００５１】更に上例では成形溝部の断面形状がＵ字形
状をなしているが、かかる成形溝部の形状は断面矩形状
をなしていても良いし或いはその他の形状をなしている
場合であっても良い。要するに未加硫ゴムホースを最終
曲り形状に保持し得る形態であれば他の形態の成形溝部
であっても良い。

【００５２】また上例のＵ字状の成形溝部を有する外型
を製造するに際して、雄型として曲形ホース製品そのも
のを利用するといったことも可能である。

【００５３】その他本発明は、ゴム単体からなるホース
のみならず樹脂を一部複合化したゴムホースにも適用可
能であるし、加硫方法も様々な加硫方法を採用すること
が可能であるなど、その主旨を逸脱しない範囲において
種々変更を加えた態様で実施可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の適用対象である曲形ホースの例を示す
図である。

【図２】図１の曲形ホースの加硫成形用の外型を示す図
である。

【図３】図２の外型の製造方法の一部工程を示す図であ
る。

【図４】同じ製造方法の図３に続く一部工程を示す図で
ある。

【図５】同じ製造方法の図４に続く一部工程を示す図で
ある。

【図６】図２の外型を用いて行う本発明の一実施例の曲
形ホースの製造方法の説明図である。

【図７】図２とは異なる他の形態の外型の製造方法の例
を示す図である。

【図８】マンドレルを用いた従来の曲形ホースの製造方
法の例を示す図である。

【図９】外型を用いた従来の曲形ホースの製造方法の例
を示す図である。

【符号の説明】

１０ 曲形ホース １０Ａ，１０Ｂ 曲り形状部 １２ 外型 １２Ａ，１２Ｂ 部分型 １４ 成形溝部 ２２ 雄型 ２４ プレート ３０ 型枠 ３２ 未加硫ゴムホース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ // Ｂ２９Ｋ 21:00 105:24 Ｂ２９Ｌ 23:00

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 曲形ホース製品形状に対応した曲り形状
   を有する成形溝部を備えた外型をシリコーンゴム等弾性
   材にて構成し、該外型の該成形溝部に予め直管状に成形
   してある未加硫ゴムホースを曲げ変形させつつ嵌込セッ
   トしてその後該外型により該曲げ形状を保持した状態で
   加硫処理し、曲形ホースを得ることを特徴とする曲形ホ
   ースの製造方法。
2. 【請求項２】 曲形ホース製品形状に対応した曲り形状
   の成形溝部を備え、該成形溝部において未加硫ゴムホー
   スを曲り形状に保持する外型の製造方法であって 前記曲形ホース製品に対応した形状の雄型を用意して該
   雄型を型枠内部に且つ該型枠底面に接触状態にセット
   し、しかる後該型枠内部に流動状態の前記外型用材料を
   流し込んだ上、硬化反応により弾性を発現せしめて前記
   成形溝部を有する外型と成し、その後該外型を前記型枠
   及び雄型から離型することを特徴とする曲形ホース製造
   用外型の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項２において、三次元的に曲がった
   形状の曲形ホース用外型を製造するに際し、二次元の曲
   り形状部ごとに前記外型を部分的に形成して、それら部
   分型を互いに接合することによって該外型全体を構成す
   ることを特徴とする曲形ホース製造用外型の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項２，３の何れかにおいて、前記雄
   型として前記曲形ホース自身を用いるか又はこれと同形
   状のものを用いることを特徴とする曲形ホース製造用外
   型の製造方法。
5. 【請求項５】 曲形ホース製品形状に対応した曲り形状
   を有する成形溝部を備えた黒鉛から成る外型の該成形溝
   部に、予め直管状に成形してある未加硫ゴムホースを曲
   げ変形させつつ嵌込セットし、その後該曲げ形状を保持
   した状態で加硫処理して曲形ホースを得ることを特徴と
   する曲形ホースの製造方法。